인공지능(AI)이 의료현장의 새로운 축으로 자리잡으면서 정부가 추진 중인 한국형 ARPA-H 프로젝트가 ‘휴머노이드형 Physical AI 기반 수술보조 로봇’ 개발에 본격 착수했다.

AI와 로봇공학을 융합해 사람처럼 수술실에서 의료진을 보조하는 플랫폼을 개발하겠다는 구상으로, 만성적인 수술실 인력난 해소에 새로운 돌파구가 될 수 있을지 관심이 모아진다.

특히 이번 연구는 기존 수술로봇 성능을 고도화하는 수준을 넘어 실제 수술실에서 의료진과 함께 움직이며 협업하는 ‘피지컬 AI’ 구현을 목표로 한다는 점에서 의미가 크다는 평가다.

“수술실 협업 AI”…필수의료 혁신 도모

K-헬스미래추진단은 ‘한국형 ARPA-H 프로젝트’ 일환으로, 필수의료 혁신 임무에서 휴머노이드형 Physical AI 기반 수술보조 로봇 개발을 추진 중이다.

이 과제는 반복적 수술 보조작업을 수행하는 AI 알고리즘과 하드웨어를 결합해 수술 과정에서 의사를 보조하는 것을 목표로 한다.

이번 과제는 필수의료 혁신 분야 가운데 수술실 의료인력 부족과 지역 간 수술역량 격차를 해결하기 위한 핵심 연구 중 하나다.

개발 목표는 단순한 자동화 장비가 아니다.

휴머노이드 형태의 로봇이 의료진의 음성 명령과 수술 상황을 실시간으로 이해하고 필요한 기구를 전달하거나 장비를 조작하는 등 실제 수술보조 인력 역할을 수행하는 게 핵심이다.

이를 위해 생성형 AI를 비롯해 컴퓨터 비전, 음성인식, 상황인지 기술, 협동로봇 제어기술 등을 하나의 플랫폼으로 통합하는 연구가 추진된다.

현재 국내 수술실은 PA간호사와 스크럽 간호사의 역할 비중이 갈수록 커지고 있다. 그러나 필수의료 인력 부족이 심화되면서 안정적인 수술실 운영 자체가 어려운 실정이다.

정부가 추진하는 Physical AI 수술보조 로봇 역시 이러한 현실을 반영한 결과물이다.

반복적이고 표준화가 가능한 업무를 로봇이 담당하고, 의료진은 임상 판단과 환자 안전에 집중하도록 역할을 재설계하겠다는 개념이다.

대표적으로 수술기구 준비와 전달, 카메라 위치 조정, 의료장비 조작, 수술 진행상황 기록, 소모품 관리 등은 기술적으로 자동화 가능성이 높은 분야로 꼽힌다.

반면 응급상황 대응이나 출혈 조절, 수술 전략 변경 등 의료진의 전문적인 판단이 필요한 영역은 여전히 사람의 역할이 핵심이 될 것으로 전망된다.

지역 필수의료 해법 될까

정부가 이 연구에 주목하는 가장 큰 이유는 지역 필수의료다.

휴머노이드 수술보조 로봇이 일정 수준까지 상용화될 경우 인력 확보가 어려운 지역병원에서도 보다 안정적인 수술실 운영이 가능해질 것으로 기대된다.

특히 의료진이 부족한 지방병원일수록 로봇 활용 효과가 더욱 클 것이라는 분석도 나온다.

글로벌 의료기기 기업들도 최근 AI 기반 수술보조 기술 개발 경쟁에 뛰어들고 있지만 대부분 특정 기능 자동화 수준에 머물러 있다.

반면 사람처럼 이동하면서 다양한 장비를 조작하고 의료진과 협업하는 휴머노이드형 플랫폼은 아직 초기 연구 단계다.

의료 AI 전문가들은 이번 ARPA-H 프로젝트가 성공할 경우 국내 의료로봇 산업의 경쟁력을 한 단계 끌어올리는 계기가 될 것으로 전망한다.

특히 한국은 세계 최고 수준의 반도체와 AI, 협동로봇 기술, 디지털병원 인프라를 동시에 보유하고 있다는 점에서 글로벌 경쟁력을 확보할 가능성이 있다는 평가다.

다만 실제 상용화까지는 넘어야 할 과제도 적잖다.

수술실은 일반 산업현장과 달리 환자의 생명이 직결되는 공간인 만큼 극도의 안전성과 신뢰성이 요구된다.

AI의 판단 오류 가능성은 물론 의료사고 발생 시 책임 소재, 의료기기 인허가, 사이버보안, 개인정보 보호 등 해결해야 할 문제도 산적해 있다.

무엇보다 의료진이 실제 임상현장에서 신뢰하고 사용할 수 있는 수준의 완성도를 확보하는 것이 가장 큰 과제로 꼽힌다.

의료계 관계자는 “수술보조 로봇은 의료진 대체가 아니라 역량 확장 플랫폼으로 접근해야 한다”며 “기술 개발과 함께 임상 검증, 제도 개선, 수가체계 마련이 병행돼야 한다”고 말했다.

한편, 데일리메디는 K-헬스미래추진단과 공동으로 오는 19일 오후 2시 코엑스 컨퍼런스룸 301호에서 ‘필수의료 혁신과 피지컬 AI 수술보조 로봇’을 주제로 헬스케어 포럼을 개최한다.

이번 행사에는 학계, 산업계, 제도권 등 각계 시각에서 전세계적으로 확산되고 있는 피지컬 AI 로봇 열풍이 미래 수술현장을 어떻게 변화시킬지를 집중 조명할 예정이다.

특히 휴머노이드 로봇이 수술현장의 핵심 인력으로 부상한 PA 간호사를 대체할 수 있을지에 대한 심도 있는 논의도 이뤄진다.